[发明专利]钢带的浇铸方法

说明书

本发明涉及金属的浇铸，尤其但不是唯一涉及黑色金属钢的浇铸。

众所周知，用双辊连铸机通过连铸法浇铸金属带。在此方法中，熔融金属注入到一对反向旋转且受到冷却的水平浇铸辊中，因此，熔融金属在运动辊的表面上凝固，并且凝固壳聚集在两辊之间的辊缝中，使凝固带坯向下运动离开两辊之间的辊缝。这里的术语“辊缝”通常是指浇铸辊最接近的区域。熔融金属可从浇注包注入较小的中间包中，再通过位于辊缝以上的金属浇注水口直接流入两辊之间的辊缝中，因此就在辊缝之上形成了一个支持在辊子浇铸表面上的并沿辊缝长度方向的熔融金属浇注溶池。该浇注熔池通常限定在二个侧板或侧堰之间(侧板或侧堰与浇铸辊的端部表面滑动连接)，用其密封浇注熔池两端防止熔融金属外流，尽管也有人建议用其他部件(例如电磁挡板)。

尽管双辊连铸法已成功地用于浇铸某些冷却时能快速凝固的有色金属，但用于浇铸黑色金属时还有一些问题。一个特殊问题是金属如何在辊子浇铸表面上获得快速且均匀的冷却。

国际专利申请PCT/AU93/00593号描述了一改进技术，通过采取措施保证浇铸表面具有一定的光洁度同时使浇注熔池的熔融金属和辊子浇铸表面之间产生相对振动，可显著改善金属在辊子浇铸表面上的冷却。该申请特别揭示了选择振动频率和振幅可使金属凝固过程获得更好的效果，从而大大改善正在凝固的熔融金属的传热，因此，所获得的改进就是在某一特定注速下浇铸的金属带厚度显著增加，或者浇铸某一特定厚度的金属带时，注速可显著增加。改进传热有助于浇铸金属的表面组织细化。

澳大利亚专利申请17896/95号描述了其进一步发展，通过把声波作用于浇注熔池的熔融金属上，可使浇注熔池的熔融金属和浇铸表面之间产生有效的相对振动，因此，通过用相当低的功率产生音速范围内的声波即能达到增加传热和细化凝固组织的效果。

目前，我们已对浇铸表面和浇注熔池的熔融金属之间的界面产生的传热机理进行了大量的研究，并且已确定凝固时的热通量能够控制，通过在每个浇铸表面上覆盖一层材料(这种材料在金属凝固温度时至少部分为液态)可使热通量增加。因此，根据本发明可增加传热，在浇注熔池和浇铸辊之间不需要产生相对振动时也可达到此效果。根据本发明，如果在光洁的浇铸表面上增加传热，那么也可获得细化的浇铸金属的表面组织。

在以下描述中将要涉及浇铸辊表面光洁度的定量测量。在试验过程中使用的并且对确定本发明的范围有用的一个专门测定法是标准测定法，通称为粗糙度的算术平均值，通常用符号Ra表示。该值规定为在测定长度Lm内各粗糙形外缘距其中心线的绝对距离之和的算术平均值。粗糙形中心线是指在其周围测定的粗糙度的直线，并且是一根平行于粗糙形总方向的直线，置于沿粗糙形宽度截取的截线内，因此，在其与其两侧的粗糙形的其他部分之间所包围的面积是相等的。粗糙度的算术平均值可表示为： Ra = l l m ∫ x = 0 x = l m | y | dx ]]>

本发明提供了一种浇注钢带的方法，包括：形成熔融钢的浇注熔池(30)与运动的浇铸表面(16A)相接触，该浇铸表面(16A)粗糙度的算术平均值(Ra)小于5μm；冷却浇铸表面(16A)，使得钢由熔池(30)中凝固到浇铸表面(16A)上，其特征在于，在钢的凝固过程中，在浇铸表面(16A)上形成一氧化材料层，该材料层由熔池(30)的熔融钢沉积而成，在钢开始凝固到浇铸表面(16A)时该氧化材料层的主要部分为液态，所述氧化材料通过与熔池(30)中的熔融钢接触的浇铸表面(16A)的移动沉积在浇铸表面(16A)上，形成该氧化材料层，该氧化材料在浇注温度形成液态氧化物相，从而产生在该层中的所述的液态主要部分。

所述材料层的厚度最好小于5μm。